擠出機(jī)是擠出、注塑、吹塑等塑料成型工藝的關(guān)鍵部件，螺桿則是塑料擠出機(jī)的心臟。由于裝配的需要，擠出機(jī)螺桿與機(jī)筒之間存在一個(gè)配合間隙δ，由于這個(gè)配合間隙在螺桿直徑方向上，所以也稱直徑間隙或裝配間隙。而且這個(gè)配合間隙是一個(gè)關(guān)系到擠出機(jī)工作性能的重要參量。下面分兩部分，第一部分論述間隙δ的存在對(duì)擠出機(jī)整機(jī)性能的影響；第二部分說(shuō)明國(guó)內(nèi)外擠出機(jī)螺桿機(jī)筒直徑間隙大小不同比較。

1.間隙對(duì)擠出機(jī)工作性能的影響。

1.1靜態(tài)影響

擠出機(jī)流量計(jì)算公式為：Q=Qd-Qp-Ql 即等于正流Qd、壓力流Qp和漏流Ql的代數(shù)和。其中擠出機(jī)漏流Ql是一種在螺棱和機(jī)筒形成的間隙δ中沿螺桿軸線向料斗方向的流動(dòng)，它是由機(jī)頭、分流板和濾網(wǎng)等對(duì)熔體的反壓造成的流動(dòng)。由于間隙δ很小，故在正常情況下，漏流較之正流小很多。但也不能完全忽略之。

在相關(guān)假設(shè)基礎(chǔ)之上，根據(jù)流體力學(xué)的分析方法，可推導(dǎo)出漏流量的計(jì)算公式如下：

(具體推到過(guò)程參見參考文獻(xiàn)[1]和[3])

式中：D為螺桿直徑（cm）；δ為螺桿與機(jī)筒間隙（cm）；μ2為間隙δ中塑料熔體的黏度（pa·s）；φ為螺旋升角；e'為沿螺桿軸向測(cè)得的螺紋棱寬（cm）；p1為計(jì)量段開始處熔體壓力（Mpa）；p2計(jì)量段末端處熔體壓力（Mpa）；

由以上兩公式可以看出：增加擠出機(jī)產(chǎn)量，需要減少漏流量。而漏流量與螺桿機(jī)筒間隙的三次方成正比。因此可以通過(guò)減小螺桿與機(jī)筒之間間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)減少漏流量。

由于螺桿與機(jī)筒的間隙關(guān)乎擠出機(jī)產(chǎn)量及加工、裝配精度。在設(shè)計(jì)擠出機(jī)時(shí)，需要從各個(gè)因素來(lái)綜合考慮螺桿與機(jī)筒間隙。間隙太小，擠出產(chǎn)量增加產(chǎn)量，但增加螺桿與機(jī)筒的磨損。間隙太大，一方面漏流量上升，產(chǎn)量下降；另一方面，將導(dǎo)致熔膜增厚，因而不利于熱傳導(dǎo)并降低了剪切速率，不利于物料的熔融。且實(shí)踐證明[1]：當(dāng)δ增大至計(jì)量段螺槽深的15%時(shí)，在給定條件下，經(jīng)計(jì)算其漏流量已達(dá)37%。此時(shí)，螺桿和機(jī)筒磨損太大，生產(chǎn)很不經(jīng)濟(jì)。所以有必要選擇高耐磨材料，如雙金屬機(jī)筒與螺桿結(jié)構(gòu)。

另外，在擠出機(jī)設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)被加工物料性質(zhì)選擇不同的間隙δ值。例如：對(duì)于溫度敏感的物料，間隙δ值可以選大些，減少因剪切而產(chǎn)生的熱分解；對(duì)于低粘度的非熱敏性物料，比如高密聚乙烯，間隙δ可以小一些，以增加其剪切。

1.2 動(dòng)態(tài)影響

上面只是靜態(tài)地分析了螺桿機(jī)筒間隙對(duì)擠出機(jī)工作性能的影響，主要是溫室時(shí)的裝配間隙。當(dāng)擠出機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于加工溫度和螺桿上的壓力載荷，螺桿和機(jī)筒間的實(shí)際間隙會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)加工溫度遠(yuǎn)高于是溫室時(shí)，螺桿和機(jī)筒具有不同的熱膨脹系數(shù)，或螺桿溫度與機(jī)筒溫度不同時(shí)，間隙就會(huì)發(fā)生變化。而間隙的變化就有可能引起螺桿抱死現(xiàn)象。

計(jì)算表明[4]：由壓力載荷引起的螺桿徑向膨脹，而發(fā)生間隙變化相當(dāng)小，可以不予考慮。倒是擠出機(jī)加料段的螺桿和機(jī)筒溫度差異需要特別關(guān)注。加料段的機(jī)筒上一般都有水冷卻，而螺桿卻因?yàn)槠渌鼌^(qū)的高溫?zé)醾鲗?dǎo)溫度較高。由此螺桿與機(jī)筒就存在一個(gè)溫度差。這個(gè)溫度差導(dǎo)致了兩者的膨脹不同，進(jìn)而使兩者之間的間隙發(fā)生變化。如果間隙小到超出原裝配間隙時(shí)，就會(huì)發(fā)生螺桿抱死現(xiàn)象。為了避免螺桿抱死情況的出現(xiàn)，可以在設(shè)計(jì)擠出機(jī)時(shí)，加大加料段的螺桿機(jī)筒間隙，也即減少進(jìn)料段的螺桿直徑，每毫米至少0.002㎜[4]。這樣，在增加加料段螺桿與機(jī)筒間隙之后，既基本不影響擠出機(jī)的工作性能，還將大大降低擠出機(jī)螺桿抱死的可能性。

2.國(guó)內(nèi)擠出機(jī)螺桿與機(jī)筒直徑間隙與國(guó)外螺桿機(jī)筒間隙比較。

上面分析了擠出機(jī)螺桿與機(jī)筒間隙的對(duì)整機(jī)工作性能的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)影響。下面比較國(guó)內(nèi)與國(guó)外對(duì)螺桿機(jī)筒間隙的不同要求。

表1 螺桿與機(jī)筒直徑間隙（JB/T8061-96） 單位：㎜

氣力輸送單機(jī)脈沖收塵器由殼體、灰斗、排灰裝置、支架和脈沖清灰系統(tǒng)等部分所組成。單機(jī)脈沖收塵器的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入灰斗后首先碰上進(jìn)風(fēng)管端部的檔板，由于慣性作用，使氣體中粗顆粒粉塵直接落入灰斗，起到預(yù)收塵的作用。進(jìn)入灰斗的氣流隨后折而向上通過(guò)內(nèi)部裝有骨架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，凈化后的氣體進(jìn)入濾袋室上部的清潔室，匯集到出風(fēng)管排出。室內(nèi)收塵袋分為若干排，按照給定的時(shí)間間隔對(duì)每排收塵袋輪流進(jìn)行清灰。當(dāng)脈沖閥開啟時(shí)，即向?yàn)V袋噴入高壓空氣，以清除濾袋表面上的粉塵。各排濾袋的脈沖噴寬度和清灰周期，由專用的清灰程序控制器自動(dòng)連續(xù)控制，粉體輸送。

1、經(jīng)常檢查氣化裝置中的濾布，一般半年檢查一次。

2、運(yùn)行前應(yīng)在活動(dòng)風(fēng)管箱內(nèi)加入適量的機(jī)油，以潤(rùn)滑活動(dòng)風(fēng)管兩端的油封。調(diào)整機(jī)構(gòu)的減速機(jī)內(nèi)按油標(biāo)準(zhǔn)線的位置加入適量的機(jī)械油。冬季N46,夏季N68，初次投運(yùn)后一個(gè)月內(nèi)換油，以后一般一年換兩次即可。

3、其它無(wú)需維護(hù)保養(yǎng)，易損件很少，一年后檢查一下擴(kuò)壓管內(nèi)的漸縮、漸擴(kuò)管的沖刷情況，若磨損嚴(yán)重再更換。

東莞市智力輸送機(jī)械有限公司是專業(yè)的氣力輸送廠家，擁有先進(jìn)的氣力輸送經(jīng)驗(yàn)，氣力輸送實(shí)力雄厚，可以針對(duì)用戶不同的粉煤灰輸送情況，解決各種粉煤灰輸送難題。鞏義市泰華機(jī)械廠專業(yè)生產(chǎn)粉煤灰輸送設(shè)備，泰華粉煤灰輸送設(shè)備主要采用氣力輸送方式，氣力輸送設(shè)備規(guī)格齊全，利用空氣做動(dòng)力輸送粉煤灰，粉煤灰輸送效率高，無(wú)堵，無(wú)漏，無(wú)揚(yáng)塵，環(huán)保衛(wèi)生。

表2 國(guó)外螺桿與機(jī)筒直徑間隙 （注：上表單位：in，下表單位：㎜）

從以上表1、表2數(shù)據(jù)分析：1）螺桿直徑超過(guò)200㎜，JB/T8061標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)沒(méi)有規(guī)定；2）國(guó)外螺桿與機(jī)筒直徑間隙比國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)平均小0.1㎜；3）國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)公差帶在0.07～0.13㎜范圍內(nèi)，而JB/T8061標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)同規(guī)格公差帶在0.16～0.25范圍內(nèi)。由此可以看出國(guó)外對(duì)于螺桿與機(jī)筒要求的嚴(yán)格。

當(dāng)然，在標(biāo)準(zhǔn)JB/T8061里規(guī)定的螺桿機(jī)筒間隙只是一個(gè)最低的參考要求。在現(xiàn)代的加工條件下，完全有能力再縮小間隙。當(dāng)然這也是有必要的。但間隙減小也需要螺桿和機(jī)筒的加工支持。在德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于螺桿機(jī)筒加工精度的提高[5]，比如螺桿端面跳動(dòng)誤差可以控制在0.01㎜以內(nèi)；螺桿外徑誤差可以控制住0.005㎜以內(nèi)；螺桿外表面和料筒內(nèi)表面的粗糙度不大于0.2μm。也正是國(guó)外塑機(jī)產(chǎn)業(yè)在螺桿機(jī)筒等各個(gè)環(huán)節(jié)的精益求精，保證了整機(jī)裝配精度及工作性能，讓進(jìn)口擠出機(jī)與國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)在能耗、塑化能力等方面有了很大的差距。比如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的φ150/25擠出機(jī)，在加工HMWHDPE粉料時(shí)，其塑化能力僅達(dá)到400kg/h，德國(guó)Krupp公司的φ150/25擠出機(jī)在加工70%新料和30%粉碎料混合的HMWHDPE，其塑化能力達(dá)到600kg/h，是國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)產(chǎn)量的1.5倍。

總之，塑料擠出機(jī)螺桿與機(jī)筒間隙值的選取是一個(gè)綜合性問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合被加工物料的性質(zhì)、機(jī)頭阻力的情況、螺桿機(jī)筒的材質(zhì)及熱處理情況、機(jī)械加工條件以及螺桿直徑大小來(lái)合理選取。